Самые популярные статьи







    Материальный баланс вальцовых сушилок

    Во время работы вальцовых сушилок необходимо знать расход тепла и пара, длительности сушки и производительности установки.

    Производительность можно определить из уравнения материального баланса вальцовой сушилки по заданному значению напряженности поверхности нагрева установки.

    Материальный баланс вальцовых сушилок составляется на основании значений концентраций сухого вещества в исходном сырье и готовом продукте:

    alt,

    здесь G – масса продукта для сушки, кг;
    S1 – концентрация сухих веществ в исходном сырье, %;
    S2 – концентрация сухих веществ в обработанном продукте, %;
    W – масса удаленной влаги, кг.
    Напряженность поверхности нагрева Т (кг/(м2×ч)) сушилки по испаренной влаге определяют по формуле:

    alt,

    где F – рабочая поверхность нагрева установки, м3;
    z – длительность процесса сушки, ч.

    Величина Т для разных сушилок подобного типа колеблется от 40 до 90 (кг/(м2·ч)).

    Подобным образом ведут и расчет напряженности поверхности нагрева установки по готовому изделию. На производительность вальцовой сушилки по удаленной из продукта влаге наибольшим образом влияет давление пара в вальцах установки и температура обрабатываемого продукта.

    Чтобы определить, какое количество тепла поступило вместе с паром в барабан, используют следующее уравнение:

    alt,

    здесь Qм  - тепло, которое тратится для нагрева высушиваемого сырья до необходимой температуры сушки, Дж;
    Qисп – тепло, затрачиваемое для испарения жидкости из обрабатываемого сырья, Дж;
    Qп – тепловые потери, Дж;
    Qг – тепло, удаляемое вместе с обработанным продуктом, Дж.

    Тепло, которое тратится для нагрева высушиваемого сырья, находят:

    alt,

    здесь с – удельная теплоемкость обрабатываемого сырья, Дж/(кг·К).
    tисп – температура при которой происходит сушка, ˚С;
    tн – начальная температура сырья, ˚С.

    Тепло, затрачиваемое для испарения жидкости из обрабатываемого сырья:

    Qисп = W×r,

    здесь r – теплота парообразования при температуре сушки, Дж/кг.

    Для выяснения значения количества тепловых потерь можно рассчитать по формуле:

    alt,

    где alt принимают равным от 12 до 15 (Вт/(м2·К)). Это коэффициент теплоотдачи от вальцов окружающей среде;
    F – поверхность вальцов, м2;
    tст.ср. – средняя температура стенок вальцов сушилки. Она равна температуре, при которой происходит процесс сушки, ˚С;
    tвозд – температура воздуха, ˚С.

    Тепло, удаляемое вместе с обработанным продуктом:

    alt,

    здесь Gг – масса высушенного продукта, кг;
    сг – удельная теплоемкость высушенного продукта, Дж/(кг·К);
    tг – температура обработанного продукта, ˚С.

    Теперь можно рассчитать какое количество пара D (кг) расходуется:

    alt,

    где iп, iк – энтальпия пара и конденсата соответственно, Дж/кг.
    При заранее установленном режиме для установки длительность сушки будет постоянна. Если рассматривать конкурентную сушилку, то продолжительность сушки alt (с) рассчитывается по формуле:

    alt,

    где alt – это угол, который проходит каждая частица обрабатываемого продукта за весь период нахождения на вальце, рад:

    alt,

    где l – расстояние, которое проходит частица обрабатываемого продукта по окружности вальца, м;
    R – радиус вальца, м;

    alt – угловая скорость, с которой движутся вальцы, с-1;
    alt,

    здесь n – частота, с которой происходит вращение вальцов, с-1.

    Учитывая два последних уравнения время сушки можно рассчитать и так:

    alt.

    Время сушки зависит не только от обрабатываемого продукта, но и от вида сушилки. Оно составляет от 2 до 20 с. В тех установках, где имеется распылительное устройство, частота вращения барабанов увеличена, а время сушки наоборот уменьшено. Это связано с тем, что нанесение продукта на вальцы происходит равномерно.

    Чем больше становится путь, который проходит обрабатываемая частица, тем больше становится и производительность вальцовой сушилки.


     

    Материал подготовлен по книге "ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ", В.Д. Сурков, Н.Н. Липатов, Ю.П. Золотин; Издание 3-е: Москва: "Лёгкая и пищевая промышленность" и другим источникам.



    Нашли ошибку? Выделите её и нажмите Ctrl+Enter. Будем благодарны за помощь.